Рис. 1.1
Условия идеального просветляющего слоя:
 ,
| (1.1) |
| (1.2) |
| (1.3) |
Из таблицы плёнкообразующих материалов выбираем материал с наиболее близким показателем преломления к расчётному для заданного диапазона λ1–λ2=400 – 1200 нм.
Таблица 1.1
| Пленкообразующий материал | Температура tпл/tус,°С | Методы нанесения | Показатель преломления | Область спектра λ1–λ2, мкм |
| Фтористый магний MgF2 | 1263 1130 | И, ИЭ | 1,38 | 0,11–10 |
Минимальный коэффициент отражения определяем по формуле (1.4):
| (1.4) |
Для определения амплитудных и энергетических коэффициентов отражения системы воздух – пленка – подложка используем формулы:
| (1.5) |
| (1.6) |
| (1.7) |
| (1.8) |
| (1.9) |
где ri , i +1 – амплитудный коэффициент отражения на границе раздела двух сред с индексами i и i+1;
nihi – толщина i-го слоя покрытия;
β – угол сдвига фаз;
ri , j – амплитудный коэффициент отражения системы между i и j средами;
R 1, j– энергетический коэффициент отражения системы из i сред;
T 1, j– энергетический коэффициент пропускания системы из i сред;
Для построения спектральной характеристики R 1,3 = f ( β ) и R 1,3 = f ( λ ) составим таблицы 1.2 и 1.3:
Таблица 1.2
| 0 | λ0/4 | λ0/2 | 3λ0/4 | λ0 |
| 0 | π/2 | π | 3π/2 | 2π |
| 1 | -1 | 1 | -1 | 1 |
| -0,22 | -0,099 | -0,22 | -0,099 | -0,22 |
| 0,048 | 9,78·10-3 | 0,048 | 9,78·10-3 | 0,048 |
| 0,952 | 0,9902 | 0,952 | 0,99 | 0,952 |
Рис. 1.2
Таблица 1.3
| λ,нм | 400 | 480 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 |
| 1,855 | 1,57 | 1,508 | 1,257 | 1,077 | 0,942 | 0,838 | 0,754 | 0,685 | 0,628 |
| -0,809 | -1 | -0,992 | -0,809 | -0,551 | -0,309 | -0,105 | 0,063 | 0,199 | 0,309 |
|
| -0,111 | -0,099 | -0,1 | -0,111 | -0,127 | -0,141 | -0,154 | -0,164 | -0,172 | -0,179 |
| 0,012 | 9,8·10-3 | 0,01 | 0,012 | 0,016 | 0,02 | 0,024 | 0,027 | 0,03 | 0,032 |
| 0,988 | 0,9902 | 0,99 | 0,988 | 0,984 | 0,98 | 0,976 | 0,973 | 0,97 | 0,968 |
Рис 1.3
Двухслойное просветляющее покрытие
Рис. 1.4
| (1.10) |
Из таблицы плёнкообразующих материалов выбираем материал с наиболее близким показателем преломления к расчётному для заданного диапазона λ1–λ2=400 – 1200 нм.
Таблица 1.4
| Пленкообразующий материал | Температура tпл/tус,°С | Методы нанесения | Показатель преломления | Область спектра λ1–λ2, мкм |
| Фтористый церий CeF3 | 1 460 800 | И, ИЭ | 1,63 | 0,3–5 |
Минимальный коэффициент отражения рассчитываем по формуле (1.11):
| (1.11) |
Для определения амплитудных и энергетических коэффициентов отражения системы воздух – пленки – подложка воспользуемся формулами (1.5) – (1.8):
,
где 
Для построения спектральной характеристики R 1,4 = f ( β ) и R 1,4 = f ( λ ) составим таблицы 1.5 и 1.6:
Таблица 1.5
| 0 | λ0/4 | λ0/2 | 3λ0/4 | λ0 |
|
| 0 | π/2 | π | 3π/2 | 2π |
| 1 | -1 | 1 | -1 | 1 |
| -0,059 | -0,107 | -0,059 | -0,107 | -0,059 |
| -0,217 | -0,056 | -0,217 | -0,056 | -0,217 |
| 0,047 | 2,9·10-3 | 0,047 | 3,17·10-3 | 0,047 |
| 0,953 | 0,9971 | 0,953 | 0,99683 | 0,953 |
Рис. 1.5
Таблица 1.6
| λ,нм | 400 | 480 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 |
|
| 1,855 | 1,57 | 1,508 | 1,257 | 1,077 | 0,942 | 0,838 | 0,754 | 0,685 | 0,628 |
|
| -0,809 | -1 | -0,992 | -0,809 | -0,551 | -0,309 | -0,105 | 0,063 | 0,199 | 0,309 |
|
| -0,102 | -0,107 | -0,106 | -0,102 | -0,96 | -0,9 | -0,85 | -0,82 | -0,78 | -0,76 |
|
| -0,078 | -0,056 | -0,056 | -0,78 | -0,108 | -0,133 | -0,151 | -0,165 | -0,175 | -0,183 |
|
| 6,1· ·10-3 | 2,9· ·10-3 | 3·10-3 | 6,1· ·10-3 | 0,012 | 0,018 | 0,023 | 0,027 | 0,031 | 0,033 |
|
| 0,9939 | 0,9971 | 0,997 | 0,9939 | 0,9988 | 0,982 | 0,977 | 0,973 | 0,969 | 0,967 |
Рис. 1.6
Трехслойное просветляющее покрытие
Рис. 1.7
| (1.12) |
1,5617<1,63< 
>1,38;
Из таблицы плёнкообразующих материалов выбираем материал с наиболее близким показателем преломления для заданного диапазона λ1–λ2=400 – 1200 нм.
Таблица 1.7
| Пленкообразующий материал | Температура tпл/tус,°С | Методы нанесения | Показатель преломления | Область спектра λ1–λ2, мкм |
| Фтористый свинец PbF2 | 855 700 | И,ИЭ | 1,75 | 0,25–17 |
Минимальный коэффициент отражения рассчитываем по формуле (1.13):
| (1.13) |
Для определения амплитудных и энергетических коэффициентов отражения системы воздух – пленки – подложка воспользуемся формулами (1.5) – (1.8):
,
,
,
,
.
Для построения спектральной характеристики R 1,5 = f ( β ) и R 1,5 = f ( λ ) составим таблицы 1.8 и 1.9:
Таблица 1.8
| 0 | λ0/4 | λ0/2 | 3λ0/4 | λ0 |
| 0 | π/2 | π | 3π/2 | 2π |
| 1 | -1 | 1 | -1 | 1 |
| 0,021 | -0,092 | 0,021 | -0,092 | 0,021 |
| -0,62 | -0,174 | -0,062 | -0,174 | -0,062 |
| -0,219 | 0,015 | -0,219 | 0,015 | -0,219 |
| 0,048 | 2,1·10-4 | 0,048 | 2,17·10-4 | 0,048 |
| 0,952 | 0,99979 | 0,952 | 0,99979 | 0,952 |
Рис. 1.8
Таблица 1.9
| λ,нм | 400 | 480 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 |
| 1,855 | 1,57 | 1,508 | 1,257 | 1,077 | 0,942 | 0,838 | 0,754 | 0,685 | 0,628 |
| -0,809 | -1 | -0,992 | -0,809 | -0,551 | -0,309 | -0,105 | 0,063 | 0,199 | 0,309 |
| 3,77 | 3,14 | 3,016 | 2,513 | 2,154 | 1,885 | 1,676 | 1,508 | 1,371 | 1,257 |
| 0,309 | 1 | 0,969 | 0,309 | -0,393 | -0,809 | -0,978 | -0,992 | -0,921 | -0,809 | |
| -0,081 | -0,092 | -0,092 | -0,081 | -0,067 | -0,053 | -0,041 | -0,032 | -0,024 | -0,018 |
| -0,108 | -0,174 | -0,171 | -0,108 | -0,057 | -0,04 | -0,043 | -0,052 | -0,061 | -0,069 |
| -0,073 | 0,015 | 9,9· ·10-3 | -0,073 | -0,129 | -0,148 | -0,155 | -0,163 | -0,171 | -0,18 |
| 5,4· ·10-3 | 2·10-4 | 1·10-4 | 5,4· ·10-3 | 0,017 | 0,022 | 0,024 | 0,027 | 0,029 | 0,032 |
| 0,9936 | 0,9998 | 0,9999 | 0,9946 | 0,9983 | 0,978 | 0,976 | 0,973 | 0,971 | 0,968 |
| 0,0063 | 2·10-4 | 1,2· ·10-4 | 4,8· ·10-4 | 0,016 | 0,021 | 0,024 | 0,026 | 0,029 | 0,032 |
Рис. 1.9
Дата: 2018-12-21, просмотров: 311.
